MAX1513評估套件：為TFT顯示供電的理想之選
MAX1513評估套件：為TFT顯示供電的理想之選
在電子設計領域，為有源矩陣薄膜晶體管（TFT）液晶顯示器提供合適的電壓和功能是一項關鍵任務。MAXIM的MAX1513評估套件（EV kit）就是為此而設計的一款出色工具。今天，我們就來詳細了解一下這個評估套件。
文件下載：MAX1513EVKIT.pdf
一、概述
MAX1513評估套件是一塊經過全面組裝和測試的表面貼裝電路板，能夠為TFT液晶顯示器提供所需的電壓和功能。它包含了多個關鍵模塊，如用于TFT源極驅動器供電的升壓開關穩壓器、用于TFT柵極開啟（GON）供電的正兩級電荷泵和線性后置穩壓器、用于TFT柵極關閉（GOFF）供電的負單級電荷泵和線性后置穩壓器、伽馬參考以及低壓邏輯電源。
該套件的工作直流電源電壓范圍為 +2.7V 至 +5.5V。升壓開關穩壓器在輸入電壓為 +4.5V 至 +5.5V 時，可配置為輸出 +15V 電壓，電流可達 500mA。正電荷泵和后置穩壓器使用單級電荷泵可配置為輸出 +25V 電壓，電流為 25mA。負電荷泵和后置穩壓器使用單級電荷泵可配置為輸出 -10V 電壓，電流為 50mA。伽馬參考配置為輸出 +14.7V 電壓，電流為 50mA。低壓邏輯線性穩壓器配置為輸出 +3.3V 電壓，電流為 500mA。
二、特性亮點
1. 寬輸入范圍與多輸出電壓
輸入電壓范圍為 +4.5V 至 +5.5V，能夠適應多種電源環境。同時，它提供了多種輸出電壓，包括 +15V（500mA）、+25V（25mA）、 -10V（50mA）、+14.7V（50mA）和 +3.3V（500mA），滿足TFT顯示器不同部分的供電需求。
2. 高效節能
具有高達 90% 的效率，并且靜態電流低，這意味著在工作過程中能夠有效降低功耗，提高能源利用率。
3. 高頻運行與小尺寸設計
高達 1.5MHz 的升壓開關頻率（可選 430kHz/750kHz/1.5MHz），允許使用微小的表面貼裝組件，使得電路高度小于 1.8mm，非常適合對空間要求較高的設計。
4. 過載保護
具備輸入和所有輸出的過載保護功能，能夠有效保護電路，提高系統的穩定性和可靠性。
三、組件清單
| 評估套件包含了多種電容、電阻、晶體管等組件，以下是部分關鍵組件信息： | DESIGNATION | QTY | DESCRIPTION |
|---|---|---|---|
| C1,C7 | 2 | 10μF +20%, 6.3V X5R 陶瓷電容 (0805) Taiyo Yuden JMK212BJ106MG 或 TDK C2012X5R0J106M | |
| C2 | 1 | 10μF ±20%, 16V POSCAP (D10) Sanyo 16AQU10M | |
| Q2, Q3 | 2 | 200mA, 40V pnp 雙極晶體管 (SOT23) Fairchild MMBT3906 (top mark 2A) 或 Central Semiconductor CMPT3906 (top mark C2A) | |
| R1 | 1 | 110kΩ ± 1% 電阻 (0603) | |
| U1 | 1 | MAX1513ETJ (4mm x 4mm 20 - pin 薄 QFN) |
四、快速啟動
評估套件已經完全組裝和測試好，按照以下步驟可以驗證電路板的運行：
- 推薦設備：準備一個 4.5V 至 5.5V、3A 的直流電源和電壓表。
- 連接與設置
- 確保跳線 JU1 兩端沒有短路。
- 確保跳線 JU5 的引腳 1 和 2 之間有短路。
- 將電源的正極連接到 PIN 焊盤，負極連接到最靠近 PIN 的 GND 焊盤。
- 打開電源，驗證升壓穩壓器輸出（VMAIN）為 +15V。
- 驗證正線性穩壓器輸出（GON）為 +25V。
- 驗證負線性穩壓器輸出（GOFF）為 -10V。
- 驗證邏輯電源線性穩壓器輸出（VLOG）為 +3.3V。
- 驗證伽馬參考線性穩壓器輸出（VGAM）為 +14.7V。
五、詳細功能
1. 跳線選擇
關機模式
| MAX1513評估套件具有關機模式，可將MAX1513的靜態電流降低到小于 150μA。2 針跳線 JU1 和 3 針跳線 JU5 控制關機模式和頻率選擇。不同的跳線設置對應不同的開關頻率和工作狀態，具體如下： | JU5 SHUNT LOCATION | JU1 SHUNT LOCATION | SDFR PIN | MAX1513 EV KIT OUTPUT |
|---|---|---|---|---|
| Pins 1 and 2 (default) | Not installed (default) | Connected to PIN through R23 | MAX1513 enabled with 1.5MHz switching frequency | |
| Pins 2 and 3 | Not installed | Connected to REF pin through R23 | MAX1513 enabled with 750kHz switching frequency | |
| Not installed | Not installed | Floating switching frequency | MAX1513 enabled with 430kHz | |
| Don’t care | Installed | Connected to GND | MAX1513 disabled |
需要注意的是，對于非 1.5MHz 的開關頻率，需要調整電感 L1、輸出電容 C2 以及電流感測組件 R20、C11 和 R19。
正電荷泵
| MAX1513評估套件的正電荷泵可以選擇級聯最多兩級電荷泵。跳線 JU2 和 JU3 用于配置級數并選擇正電荷泵的電壓源。默認配置是由 VMAIN 供電的單級電荷泵，不同的跳線設置對應不同的 GON 電壓范圍： | JU3 SHUNT LOCATION | JU2 SHUNT LOCATION | GON RANGE |
|---|---|---|---|
| Not installed (default) | Shorted by PC trace | Up to 2 x VMAIN—voltage drops | |
| Pins 1 and 2 | Not installed; PC trace | Up to 3 x VMAIN—voltage drops | |
| Pins 2 and 3 | Not installed; PC trace | Up to PIN + 2 x VMAIN—voltage drops |
2. 輸出電壓選擇
升壓開關穩壓器輸出電壓
通過反饋電阻 R1 和 R2，MAX1513評估套件的升壓開關穩壓器輸出（VMAIN）設置為 +15V。如果需要生成其他輸出電壓，可以選擇不同的外部分壓器電阻（R1, R2）。如果 VMAIN 設置高于 C2 的額定電壓（16V），則需要選擇替代的輸出電容。
柵極開啟線性穩壓器輸出電壓
正線性穩壓器輸出（GON）通過反饋電阻 R5 和 R6 設置為 +25V。要生成其他輸出電壓，需要選擇不同的外部分壓器電阻（R5, R6），并相應調整電荷泵輸入源和級數。
柵極關閉線性穩壓器輸出電壓
負線性穩壓器輸出（GOFF）通過反饋電阻 R3 和 R4 設置為 -10V。要生成其他輸出電壓，選擇不同的外部分壓器電阻（R3, R4）。如果 GOFF 設置低于 C14 的額定電壓（16V），則需要選擇替代的輸出電容。
伽馬線性穩壓器輸出電壓
伽馬線性穩壓器輸出（VGAM）通過反饋電阻 R7 和 R8 設置為 +14.7V。要生成其他輸出電壓，選擇不同的外部分壓器電阻（R7, R8）。如果 VGAM 設置高于 C13 的額定電壓（16V），則需要選擇替代的輸出電容。
邏輯電壓供應線性穩壓器輸出電壓
邏輯電壓供應線性穩壓器輸出（VLOG）通過反饋電阻 R9 和 R10 設置為 +3.3V。要生成其他輸出電壓，選擇不同的外部分壓器電阻（R9, R10）和合適的輸入電壓源。
六、評估MAX1514
該評估套件還可以用于評估 MAX1514，只需將 MAX1513ETP 替換為 MAX1514ETP 即可。
總的來說，MAX1513評估套件為電子工程師提供了一個方便、高效的平臺，用于測試和開發TFT顯示器的電源解決方案。它的多種特性和靈活的配置選項，能夠滿足不同設計的需求。大家在實際應用中，不妨根據具體需求合理調整跳線和組件，以達到最佳的性能。你在使用類似評估套件時遇到過哪些問題呢？歡迎分享交流。
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